DE4005471A1 - Niederschlagsabhaengige und elektromagnetische stoerquellen ermittelnde schaltung in kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine niederschlagsabhängige und elektroma­ gnetische Störquellen ermittelnde Schaltung in Kraftfahrzeugen, deren Aufgabe es ist, Niederschlag sicher von elektromagnetischen Störfel­ dern zu unterscheiden.

Die Erfindung geht aus von einer niederschlagsabhängigen Steuerung für Abdecksysteme zum regenabhängigen Schließen von offenstehenden, elektrisch zu betätigenden Abdeckungen (DE 39 00 183 A1) und (P 39 18 331.9) so wie die nach einschalten des Scheibenwischerschalters in Intervallstellung Schaltwiederholungen in Abhängigkeit des Niederschlags zu steuern. Aktz. (P 40 00 164.4).

Nach diesen bekannten Schaltvorrichtungen, verbunden mit einem Sensor auf dem Prinzip der Kapazitätsmessung, wobei zur Auswertung der Kapazitätsän­ derung ein Oszillator dient, hat sich gezeigt, daß durch Einfluß von elek­ tromagnetischen Störfeldern hinsichtlich der Erfassung des Meßsignals, in Verbindung mit einer Steuerelektronik, eine Frequenzinstabilität des Os­ zillators auftritt und daher Schließvorgänge, wie z. B. bei Schiebedächern an Kraftfahrzeugen, bzw. ein Wischvorgang der Wischerblätter, in Inter­ vallstellung, ohne auftreten von Niederschlag auslöst, wie beispielsweise bei Hochspannungsleitungen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, mit möglichst geringem tech­ nischen Aufwand und einfachsten Mitteln, das Auftreten von elektromagne­ tischen Störquellen zu ermitteln um ungewollte Schließvorgänge bei Schie­ bedächern oder Wischvorgänge bei Scheibenwischeranlagen in einem Kraft­ fahrzeug auszuschließen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vor­ teilhafte Weiterbildungen gehen aus den Ansprüchen 2-5 hervor.

Zur Verwendung des elektromagnetischen Störfeldaufnehmers eignen sich ein isoliertes dünnes und kurzes Kupferkabel und zum anderen eine bandförmige isolierte Elektrode, die Bestandteil eines kapazitiv arbeitenden Regensen­ sors ist.

Die Anbringung an die Schaltung eines dünnen, kurzen und isolierten Kup­ ferkabels, ermöglicht die Aufnahme von elektromagnetischen Störquellen und unterliegt daher der selben elektromagnetischen Störstrahlung wie die bandförmige Elektrode.

Ein weiterer Vorteil ist der Schutz gegenüber aggressiven Medien, da sich die Störfeldaufnehmer und die Schaltung im geschützten Inneren des Kraft­ fahrzeuges befinden.

Durch die Verwendung nur eines Timers ergibt sich der Vorteil, daß bei Einwirkung von Temperaturschwankungen, beide erfaßten Signale dem glei­ chen Temperaturkoeffizienten unterliegen und daher beide Signale gleich­ mäßig abwandern.

Einen weiteren Vorteil ergibt außerdem das Multiplexen beider Sensoren, da hierbei eine gegenseitige Beeinflussung der Signale ausgeschlossen wird.

Durch den geringen Aufwand der Schaltung und daraus sich ergebende Größe, läßt sich die Schaltung auf der Heckscheibeninnenseite bzw. auf der Front­ scheibeninnenseite, ohne die Sicht zu beeinträchtigen, mühelos anbringen und ist daher auch für den serienmäßigen Einbau in Kraftfahrzeugen, als auch für Nachrüstungszwecke geeignet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild mit Aufzeigen der einzelnen Bauteile,

Fig. 2 ein Schaubild zur Darstellung der Signalformen, die am Ausgang der Schaltung erhalten werden.

Das in Fig. 1 dargestellte Schaltbild zeigt die beiden C-MOS Schalter 6 und 8, die durch Anlegen eines Taktsignals 5 über den Inverter 7 ab­ wechselnd durchgeschaltet werden und in Verbindung mit den Widerständen 3 und 4, mit den frequenzbestimmenden Kapazitäten 10 und 12 ein RC Glied ergeben, die am Ausgang 2 des Timers 1 zwei verschiedene Frequenzen, des­ sen sich ergebender Wert von der Länge und Beabstandung zur Karosserie 11 und der Isolierschicht Glas 9 der beiden Störfeldaufnehmer 10 und 12 ab­ hängt und die Frequenzen an eingeeignetes Steuersystem zur Auswertung des Differenzwertes weiterleiten.

Als geeignete Steuerelektronik kann beispielsweise die in DE 39 00 184 A1 und P 40 00 164.4 aufgeführte Microprozessorsteuerung verwendet werden.

Das in Fig. 2 dargestellte Schaubild zeigt schematisch den Verlauf der Signalform der beiden Frequenzen 21 und 22 am Ausgang 2 der Schaltung 14. Der mit 15 gekennzeichnete Bereich in Fig. 2 zeigt am Ausgang 2 den parallelen Frequenzverlauf während der Fahrt. Durch das Auftreten eines elektromagnetischen Störfeldes, wie beispielsweise das Störfeld einer Hochspannungsleitung, zeigt der Bereich 16 Fig. 2 das parallele Absin­ ken beider Frequenzen 21 und 22 unter Beibehaltung des Differenzwertes 23 während der Fahrt. Der im Bereich 17 dargestellte Signalverlauf zeigt schematisch den Frequenzverlauf bei Verweilen eines Kraftfahrzeuges in einem Störfeldbereich. Durch Einwirken des elektromagnetischen Störfel­ des wird der Frequenzverlauf 21 und 22 in Abhängigkeit der Stärke der Störeinstrahlung beibehalten wobei der Differenzwert ebenfalls seinen Wert beibehält und somit einen Bezugswert für die Steuerelektronik her­ gestellt wird um ein ungewolltes Schließen eines Schiebedaches bzw. un­ gewolltes Ansteuern der Scheibenwischerblätter zu verhindern.

Durch Eintreten von Niederschlag wird durch die frequenz­ bestimmende bandförmige Elektrode 10 Fig. 1 der Frequenzverlauf 22 wie der Bereich 18 Fig. 2 zeigt durch Änderung des Dielektrikums und dadurch eintretende Kapazitätssteigerung ein nochmaliges Absinken der Frequenz 22 erreicht, wobei der Störfeldaufnehmer 12 Fig. 1 in Abhängigkeit des Stör­ feldes seinen Wert 21 beibehält und somit eine Differenzvergrößerung 24 zwischen Frequenz 21 und 22 sich ergibt und dieser an ein geeignetes Steuersystem durch Auswertung des Differenzsignals das Schließen eines Abdecksystems in einem Kraftfahrzeug bzw. das Steuern eines Scheiben­ wischers richtig erkennt. Der Bereich 19 zeigt bei Austritt des elektro­ magnetischen Störfeldes die Beibehaltung des Differenzwertes während der Fahrt und damit das Ansteigen beider Frequenzen 21 und 22. Durch abtrock­ nen der mit Regen beaufschlagten bandförmigen Elektrode 10 Fig. 1 bzw. durch einen Wischvorgang des Scheibenwischers beseitigter Regen, erreicht der Differenzwert 24 wieder seinen Ursprungswert 23. Dies zeigt der Be­ reich 20.

Claims (5)

1. Niederschlagsabhängige und elektromagnetische Störquellen ermittelnde Schaltung in Kraftfahrzeugen mit einem auf Niederschlag, wie Regen, an­ sprechbaren kapazitiv arbeitenden Sensor in Verbindung mit einem Oszilla­ tor, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung 14 aus einem elektromagne­ tischen Störfeldaufnehmer 12 und einem elektromagnetischen Störfeldauf­ nehmer 10 besteht, wobei der Störfeldaufnehmer 10 Bestandteil eines Regen­ sensors ist und durch die vorgegebene Länge und Beabstandung zur Karosserie der sich daraus resultierende Differenzwert zwischen den gleich abwandern­ den Werten der beiden Störfeldsensoren 10 und 12 bei Auftreten von elektro­ magnetischen Störquellen der Differenzwert mitwandert und auch unter an­ dauerndem Störeinfluß beibehalten wird und nur bei Eintreten von Nieder­ schlag sich der Differenzwert je nach Niederschlagsmenge vergrößert.

2. Niederschlagsabhängige und elektromagnetische Störquellen ermittelnde Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den multi­ plexbetrieb der beiden C-MOS Schalter 6 und 8 über die Taktleitung 5 am Ausgang 2 zwei verschiedene und Differenz aufweisende Frequenzen ausge­ geben werden.

3. Niederschlagsabhängige und elektromagnetische Störquellen ermittelnde Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bandför­ mige Elektrode 10 bei Einwirken von elektromagnetischer Störstrahlung die selbe Funktion aufweist, wie der Störfeldaufnehmer 12.

4. Niederschlagsabhängige und elektromagnetische Störquellen ermittelnde Schaltung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß je nach elektro­ magnetischem Störstrahlungseinfall auf die beiden Störfeldaufnehmer, band­ förmige Elektrode 10 und Störfeldsensor 12, die entstehende Differenz 23 zwischen der Frequenz 21 und 22 Fig. 2 am Ausgang 2 Fig. 1 des Timers an ein geeignetes Steuersystem weitergeleitet wird.

5. Niederschlagsabhängige und elektromagnetische Störquellen ermittelnde Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auftreten von Temperaturschwankungen durch Verwendung nur eines Timers 1 die Frequenzen 21 und 22 Fig. 2 dem selben Temperaturkoeffizienten unterliegen und daher keinen Einfluß auf die Auswertung haben.